Question

如圖所示，輕繩的上端系于天花板上的O點(diǎn)，下端系有一只小球。將小球拉離平衡位置一個角度后無初速釋放。當(dāng)繩擺到豎直位置時，與釘在O點(diǎn)正下方P點(diǎn)的釘子相碰。在繩與釘子相碰瞬間前后，以下物理量的大小沒有發(fā)生變化的是

1. A.
   小球的線速度大小
2. B.
   小球的角速度大小
3. C.
   小球的向心加速度大小
4. D.
   小球所受拉力的大小

Answer 1

A
試題分析：當(dāng)繩擺到豎直位置時，與釘在O點(diǎn)正下方P的釘子相碰后，小球圓周運(yùn)動的半徑減小，速度大小不變，根據(jù)角速度與線速度的關(guān)系v=ωr，分析角速度的變化．由向心加速度公式分析向心加速度的變化．根據(jù)牛頓第二定律分析小球所受拉力的變化。
A、在繩與釘子相碰瞬間，繩子的拉力和重力方向都與小球的速度方向垂直，不對小球做功，不改變小球的動能，則小球的線速度大小。故A正確。
B、角速度與線速度的關(guān)系為v=ωr，得到，在繩與釘子相碰瞬間，小球圓周運(yùn)動的半徑r減小，v不變，則角速度ω增大．故B錯誤。
C、由向心加速度公式分析得到，向心加速度增大．故C錯誤．
D、根據(jù)牛頓第二定律得：T-mg=ma_n，T=mg+ma_n，a_n增大，則繩子拉力T增大．故D錯誤。
考點(diǎn)：
點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是確定線速度大小不變，當(dāng)力與速度垂直時不做功，不改變速度的大�。畬τ诮撬俣�、向心加速度、拉力與線速度的關(guān)系要熟悉，是圓周運(yùn)動中常用的知識．